A nonwoven supported mixed matrix membrane for CH4/N2 separation

渗透 巴勒 气体分离 化学工程 渗透 苯乙烯 扫描电子显微镜 聚合物 多孔性 选择性 聚四氟乙烯 基质(水族馆) 甲烷 材料科学 复合材料 高分子化学 化学 共聚物 有机化学 生物化学 催化作用 海洋学 工程类 地质学
作者
Yuntao Liang,Yongjing Wang,Wenbin Feng,Jingkai Xu,Wei Xiao
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:73: 101-108 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2024.04.021
摘要

Efficiently enriching low-concentration CH4 is pivotal for enhancing the utilization of unconventional energy sources and mitigating greenhouse gas emissions. This study focuses on modifying the overall performance of CH4/N2 separation membranes. A novel mixed matrix membrane (MMM) with a reinforced substrate structure was developed through a straightforward dip-coating technique. This MMM incorporates a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous membrane as the supporting framework, while a composite of block polymer (styrene-butadiene-styrene) and metal–organic framework (Ni-MOF-74) forms the selective separation layer. Comprehensive characterization of Ni-MOF-74 and the fabricated membranes was conducted using X-rays diffraction, scanning electron microscope, Brunauer–Emmett–Teller analysis, and gas permeance tests. The findings indicate a robust integration of the PTFE porous support with the membrane layer, enhancing the mechanical stability of the MMM. Under optimal conditions, the mechanical strength of the PM20 membrane (containing 20% Ni-MOF-74) was observed to be 37.7 MPa, representing remarkable increase compared to the non-reinforced MMM. Additionally, the PM20 membrane exhibited an impressive CH4 permeation rate of 92 Barrer (1 Barrer = 3.35×10–16 mol·m·m–2·s–1·Pa–1) alongside a CH4/N2 selectivity of 4.18. These results underscore the MMM's substantial performance and its promising potential in methane enrichment applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研爱好者完成签到 ,获得积分10
4秒前
无奈山雁完成签到 ,获得积分10
6秒前
萤火虫完成签到,获得积分0
7秒前
球球子完成签到,获得积分10
8秒前
爆米花应助Snieno采纳,获得10
9秒前
萤火虫发布了新的文献求助10
10秒前
小熙完成签到 ,获得积分10
12秒前
用行舍藏完成签到,获得积分10
16秒前
Lorry完成签到 ,获得积分10
19秒前
ocseek完成签到 ,获得积分10
19秒前
ergatoid完成签到,获得积分10
22秒前
2010完成签到,获得积分10
22秒前
111完成签到 ,获得积分10
23秒前
shineshine完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
davyean完成签到,获得积分10
27秒前
博士完成签到 ,获得积分10
29秒前
不想看文献完成签到 ,获得积分10
30秒前
寸娅茹完成签到 ,获得积分10
31秒前
Linz完成签到 ,获得积分10
31秒前
唐唐完成签到,获得积分10
31秒前
夏侯远望完成签到,获得积分10
33秒前
hbq完成签到,获得积分10
36秒前
南风南下完成签到 ,获得积分10
37秒前
EvianLee完成签到 ,获得积分10
39秒前
Aurora.H完成签到,获得积分10
41秒前
源孤律醒完成签到 ,获得积分10
44秒前
核桃应助纯真的风采纳,获得30
46秒前
ma完成签到 ,获得积分10
47秒前
Harlotte完成签到 ,获得积分10
48秒前
喜喜喜嘻嘻嘻完成签到 ,获得积分10
49秒前
心理学四完成签到,获得积分10
52秒前
gycao2025完成签到,获得积分10
55秒前
csy完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
我不会乱起名字的完成签到,获得积分10
1分钟前
儒雅以山发布了新的文献求助10
1分钟前
俺村俺最牛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
迷路凌柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6358976
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172953
关于积分的说明 17211665
捐赠科研通 5413944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865331
邀请新用户注册赠送积分活动 1842737
关于科研通互助平台的介绍 1690829